JP2601884B2 - Reactor protection equipment - Google Patents

Reactor protection equipment

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JP2601884B2
JP2601884B2 JP63229413A JP22941388A JP2601884B2 JP 2601884 B2 JP2601884 B2 JP 2601884B2 JP 63229413 A JP63229413 A JP 63229413A JP 22941388 A JP22941388 A JP 22941388A JP 2601884 B2 JP2601884 B2 JP 2601884B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、原子力発電プラントにおける原子炉運転異
常時に制御棒を緊急挿入して原子炉の二次的な災害を防
止する原子炉保護装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention] (Industrial application field) The present invention prevents a secondary disaster of a nuclear power plant by emergency insertion of a control rod when a reactor operation is abnormal. It relates to a reactor protection device.

(従来の技術) 原子力発電プラントの原子炉保護装置は、原子炉の運
転を停止せざるをえない事故発生等異常時には制御棒を
緊急に挿入して原子炉の反応度を抑制する装置である。
このため、原子炉保護装置の作動は各種センサからの異
常信号を検知して確実に作動することが要求される。一
方、原子炉保護装置の誤動作によって発電が停止してし
まうことは運転上好ましくない。従って、センサ及び制
御棒挿入のための機器には冗長化が考慮され、高い信頼
性を有する様に設計されている。
(Prior art) A reactor protection device for a nuclear power plant is a device for suppressing the reactivity of a reactor by urgently inserting a control rod in the event of an abnormality such as an accident in which the operation of the reactor must be stopped. .
For this reason, it is required that the operation of the reactor protection apparatus be surely operated by detecting abnormal signals from various sensors. On the other hand, it is not preferable in operation that power generation is stopped due to malfunction of the reactor protection device. Therefore, the device for inserting the sensor and the control rod is designed to have high reliability in consideration of redundancy.

第3図は従来の原子炉保護装置の構成図で、原子炉圧
力容器1の内部に、炉心2があり、軽水3で満されてい
る。炉心2は主に図示しない燃料棒と制御棒4A乃至4Nよ
り構成されている。例えば100万kW級の原子炉では、制
御棒が約200本設けられており、各々の制御棒は原子炉
圧力容器1を貫通して、水圧式の制御棒駆動機構5A乃至
5Nで駆動されている。
FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional reactor protection apparatus. A reactor core 2 is provided inside a reactor pressure vessel 1 and is filled with light water 3. The core 2 mainly includes fuel rods (not shown) and control rods 4A to 4N. For example, in a 1 MW class nuclear reactor, about 200 control rods are provided, and each control rod penetrates the reactor pressure vessel 1 and has a hydraulic control rod drive mechanism 5A to 5A.
It is driven by 5N.

この約200台の制御棒駆動機構5A乃至5Nのうち、1台
を例にその動作を説明すると、沸騰水型原子炉の場合で
は、制御棒駆動機構5Aは、水圧を利用した一種のピスト
ン構造で、これに引抜配管6Aと挿入配管7Aが接続されて
いる。前記配管6Aと7Aは、各々方向制御弁ユニット8Aと
出口スクラム弁9A及び入口スクラム弁10Aに接続してい
る。制御棒駆動機構5Aは、引抜配管6Aより駆動水が流入
すると制御棒4Aを炉心2から引抜き原子炉出力を上昇さ
せる。逆に、挿入配管7Aより駆動水が流入すると制御棒
4Aを炉心2に挿入し、原子炉出力を降下させる。出口ス
クラム弁9Aと入口スクラム弁10Aは、空気圧により弁の
開度が制御され、スクラム弁空気配管11Aを通じスクラ
ムパイロット弁12A、バックアップスクラムパイロット
弁A、13Aと同じくバックアップスクラムパイロット弁
B、13Bによって空気圧を制御している。原子炉の出力
運転中は、空気供給源14より空気圧が加わり、出口スク
ラム弁9Aと入口スクラム弁10Aを閉じている。なおスク
ラムパイロット弁12Aは、電磁弁ソレノイドA、15Aと同
じく電磁弁ソレノイドB、16Aが電気的に励磁されてい
ることにより、また、バックアップスクラムパイロット
弁A、13Aとバックアップスクラムパイロット弁B、13B
は、各々の電磁弁ソレノイドC、17Aと電磁弁ソレノイ
ドD、17Bが電気的に無励磁の状態となることにより空
気供給源14より圧力空気が供給されることになる。
The operation of one of the approximately 200 control rod drive mechanisms 5A to 5N will be described as an example. In the case of a boiling water reactor, the control rod drive mechanism 5A is a kind of piston structure using water pressure. Thus, the extraction pipe 6A and the insertion pipe 7A are connected to this. The pipes 6A and 7A are connected to a directional control valve unit 8A, an outlet scrum valve 9A and an inlet scrum valve 10A, respectively. The control rod drive mechanism 5A pulls out the control rod 4A from the reactor core 2 when drive water flows in from the pull-out pipe 6A, and increases the reactor power. Conversely, when drive water flows in from the insertion pipe 7A, the control rod
4A is inserted into the core 2 to lower the reactor power. The opening degree of the outlet scram valve 9A and the inlet scram valve 10A is controlled by air pressure, and the pneumatic pressure is controlled by the backup scrum pilot valves B and 13B as well as the scrum pilot valve 12A and the backup scrum pilot valves A and 13A through the scram valve air pipe 11A. Is controlling. During the power operation of the nuclear reactor, air pressure is applied from the air supply source 14, and the outlet scram valve 9A and the inlet scram valve 10A are closed. The scram pilot valve 12A has the same structure as the solenoid valve solenoids A and 15A, except that the solenoid valve solenoids B and 16A are electrically excited. In addition, the backup scrum pilot valves A and 13A and the backup scrum pilot valves B and 13B
When the solenoid valves C and 17A and the solenoid valves D and 17B are electrically de-energized, the air supply source 14 supplies compressed air.

電磁弁ソレノイドA、15Aは、論理回路A、18A及び電
磁弁ソレノイドB、16Aは論理回路B、18Bの出力信号で
各々励磁されている。原子炉に異常があると、論理回路
A、18Aと論理回路B、18Bの出力信号がなくなり、スク
ラムパイロット弁12Aの開方向が切換る。これにより、
スクラム弁空気配管11Aの空気は排気管23Aを経て排気さ
れ、それまで閉じていた出口スクラム弁9Aと入口スクラ
ム弁10Aが開く。この2つのスクラム弁9A、10Aが開く
と、制御棒駆動水充てん装置19Aから高圧の駆動水が挿
入配管7Aを通り、制御棒駆動機構5Aへ流れ込む。この
時、引抜配管6Aと開いている出口スクラム弁9Aを通り制
御棒駆動機構5A上部の駆動水が駆動水排水容器20Aへ排
出される。この結果として、制御棒4Aは炉心2に急速に
挿入されることになる。
The solenoid valves A and 15A are excited by logic circuits A and 18A and the solenoid valves B and 16A are excited by output signals of logic circuits B and 18B, respectively. If there is an abnormality in the reactor, the output signals of the logic circuits A and 18A and the logic circuits B and 18B disappear, and the opening direction of the scram pilot valve 12A is switched. This allows
The air in the scram valve air pipe 11A is exhausted through the exhaust pipe 23A, and the outlet scram valve 9A and the inlet scrum valve 10A that have been closed are opened. When the two scrum valves 9A and 10A are opened, high-pressure drive water flows from the control rod drive water filling device 19A through the insertion pipe 7A and into the control rod drive mechanism 5A. At this time, the driving water above the control rod driving mechanism 5A is discharged to the driving water drainage container 20A through the drawing pipe 6A and the open outlet scrum valve 9A. As a result, the control rod 4A is rapidly inserted into the core 2.

ここで、前記スクラムパイロット弁12Aと同様に制御
棒4Aを急速挿入するための機器として原子炉保護装置の
バックアップスクラムパイロット弁A、13A及び同じく
バックアップスクラムパイロット弁B、13Bについて説
明する。バックアップスクラムパイロット弁13A、13B
は、スクラムパイロット弁12A乃至12Nのスクラム弁空気
配管11A乃至11Nが一つに合流した空気配管の上流に2弁
を直列に接続したものである。このバックアップスクラ
ムパイロット弁13A、13Bは、前記スクラムパイロット弁
12A乃至12Nと同様に炉心2が出力運転中の場合、空気供
給源14より圧力空気を通す方向に弁が開いており、各々
の電磁弁ソレノイドA、13Aと電磁弁ソレノイドB、13B
は無励磁である。このため、原子炉保護装置からの出力
信号がある時、いずれかのバックアップスクラムパイロ
ット弁13A、13Bが励磁されれば制御棒4A乃至4Nを全て炉
心2へ急速挿入できる配管構成としており、N個あるス
クラムパイロット弁が一個でも動作しなかった場合を考
慮した後備装置である。なおバックアップスクラムパイ
ロット弁A、13Aとバックアップスクラムパイロット弁
B、13Bの電磁弁ソレノイドC、17Aと電磁弁ソレノイド
D、17Bは、前記論理回路A、18Aと論理回路B、18Bが
同時に成立した場合、即ち論理回路A&B21が成立して
バックアップスクラムパイロット弁13A、13Bの開方向が
切換わることによりスクラム弁空気配管11A乃至11Nの空
気を排気管23′A、23′Bから排気し、前述のスクラム
パイロット弁の説明と同じく制御棒4A乃至4Nを炉心2に
急速挿入させるものである。
Here, backup scram pilot valves A and 13A and backup scram pilot valves B and 13B of the reactor protection device will be described as devices for rapidly inserting the control rod 4A similarly to the scram pilot valve 12A. Backup scrum pilot valves 13A, 13B
Is a configuration in which two valves are connected in series upstream of an air pipe in which the scrum valve air pipes 11A to 11N of the scrum pilot valves 12A to 12N merge into one. The backup scrum pilot valves 13A and 13B are
When the reactor core 2 is in the output operation as in the case of 12A to 12N, the valves are opened in the direction of passing the pressure air from the air supply source 14, and the respective solenoid valve solenoids A and 13A and the solenoid valve solenoids B and 13B
Is non-excited. Therefore, when there is an output signal from the reactor protection device, if any of the backup scram pilot valves 13A and 13B is excited, the control rods 4A to 4N can be rapidly inserted into the core 2 so that the piping configuration is N. This is a retrofitting device in consideration of the case where even one scrum pilot valve did not operate. The solenoid valves C and 17A and the solenoid valves D and 17B of the backup scrum pilot valves A and 13A and the backup scrum pilot valves B and 13B are provided when the logic circuits A and 18A and the logic circuits B and 18B are simultaneously established. That is, the logic circuit A & B 21 is established and the opening direction of the backup scrum pilot valves 13A and 13B is switched to exhaust the air in the scram valve air pipes 11A to 11N from the exhaust pipes 23'A and 23'B, and the aforementioned scrum pilot The control rods 4A to 4N are rapidly inserted into the core 2 as in the description of the valve.

次に、原子炉保護装置の論理回路について第4図の回
路構成図により説明する。論理回路A、18Aは、トリッ
プ論理A1チャンネル24とトリップ論理A2チャンネル25の
AND回路により構成され、このAND回路が成立するとスク
ラムパイロット弁12Aの電磁弁ソレノイドA、15Aが励磁
する。論理回路B、18Bは、トリップ論理B1チャンネル2
6とトリップ論理B2チャンネル27のAND回路により構成さ
れ、AND回路が成立するとスクラムパイロット弁12Aの電
磁弁ソレノイドB、16Aが励磁する。上記トリップ論理
の各チャンネルは、原子炉圧力、原子炉水位、炉心中性
子束等のパラメータが入力されており、原子炉の異常を
検出する回路である。これらのパラメータが健全であれ
ば論理回路A、18Aと論理回路B、18Bが成立しており、
電磁弁ソレノイドA、15Aと電磁弁ソレノイドB、16Aに
各々出力信号を発している。また、バックアップスクラ
ムパイロット弁13A、13Bへは、論理回路A、18Aと論理
回路B、18B各々NOT信号のAND回路とし、論理回路A&B
21はスクラムパイロット弁12Aの電磁弁ソレノイドA、1
5Aと電磁弁ソレノイドB、16Aとは逆に出力信号を発し
ていない。
Next, the logic circuit of the reactor protection device will be described with reference to the circuit configuration diagram of FIG. Logic circuits A and 18A comprise trip logic A1 channel 24 and trip logic A2 channel 25.
When the AND circuit is established, the solenoid valves A and 15A of the scrum pilot valve 12A are excited. Logic circuits B and 18B are trip logic B1 channel 2
When the AND circuit is established, the solenoid valves B and 16A of the scrum pilot valve 12A are excited. Each channel of the trip logic is a circuit for inputting parameters such as a reactor pressure, a reactor water level, and a core neutron flux, and detects an abnormality of the reactor. If these parameters are sound, the logic circuits A and 18A and the logic circuits B and 18B are established,
Output signals are sent to the solenoid valve solenoids A and 15A and the solenoid valve solenoids B and 16A, respectively. In addition, the logic circuits A and 18A and the logic circuits B and 18B are respectively AND circuits of the NOT signals, and the logic circuits A and B are connected to the backup scrum pilot valves 13A and 13B.
21 is a solenoid valve solenoid A for the scrum pilot valve 12A, 1
5A and solenoid valve solenoids B and 16A do not output any signal.

即ち、原子炉出力運転中は、バックアップスクラムパ
イロット弁A、13Aと同じくバックアップスクラムパイ
ロット弁B、13Bの電磁弁ソレノイドC、17A、電磁弁ソ
レノイドD、17Bは消磁している。したがって原子炉出
力運転中に原子炉に異常がなければ電磁弁ソレノイド
A、15A、電磁弁ソレノイドB、16Aは励磁し、電磁弁ソ
レノイドC、17A、電磁弁ソレノイドD、17Bは消磁して
いる。反対に原子炉に異常があると上記と逆の動作とな
る。なお第4図では自動的に作動する原子炉保護装置の
倫理回路のみを示しており、手動による論理回路は省略
している。
That is, during the reactor power operation, the solenoid valves C and 17A and the solenoid valves D and 17B of the backup scram pilot valves B and 13B as well as the backup scram pilot valves A and 13A are demagnetized. Therefore, if there is no abnormality in the reactor during the reactor power operation, the solenoid valves A and 15A and the solenoid valves B and 16A are excited, and the solenoid valves C and 17A and the solenoid valves D and 17B are demagnetized. On the other hand, if there is an abnormality in the reactor, the operation is reversed. FIG. 4 shows only the ethics circuit of the reactor protection device which operates automatically, and the manual logic circuit is omitted.

(発明が解決しようとする課題) 従来の原子炉保護装置では、スクラムパイロット弁12
Aやバックアップスクラムパイロット弁13A、13Bが健全
であっても、これらを作動させるための論理回路18A、1
8Bまたは論理回路の電源故障等が重なった場合、制御棒
4A乃至4Nを緊急挿入することができないことが考えられ
る。この様な現象は、確率的には低いものの発生した時
には原子力発電所の事故に結びつく可能性があるため、
より安全性向上のための対策が要望されていた。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional reactor protection device, the scram pilot valve 12
Even if A and the backup scrum pilot valves 13A, 13B are sound, the logic circuits 18A, 1
If 8B or logic circuit power supply failure, etc.
It is conceivable that 4A to 4N cannot be inserted urgently. These phenomena, although probabilistically low, can lead to nuclear power plant accidents when they occur,
There was a demand for measures to improve safety.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは原子炉保護装置の論理回路及びこの論理回路
の電源等と独立した保護装置を設けて、原子力発電所が
事故に至るリスクを低減させると同時に運転の信頼性と
安全性をより高めた原子炉保護装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a logic circuit of a reactor protection device and a protection device independent of a power supply and the like of the logic circuit to reduce a risk of an accident at a nuclear power plant. It is an object of the present invention to provide a reactor protection device that reduces the number of reactors and enhances the reliability and safety of operation.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

(課題を解決するための手段) 従来の制御棒緊急挿入のための原子炉保護装置に、こ
れより独立し、原子炉異常信号を入力して制御棒の緊急
挿入信号を発する論理回路と電源及び三方弁からなる保
護装置を設ける。
(Means for Solving the Problems) In the conventional reactor protection device for emergency insertion of a control rod, a logic circuit, a power supply, and a logic circuit for receiving an abnormal reactor signal and generating an emergency insertion signal of the control rod are provided. Provide a protection device consisting of a three-way valve.

(作 用) 従来の原子炉保護装置が故障等により作動せずとも、
別電源により独立した論理回路を介して原子炉の異常信
号により、直接制御棒駆動機構を制御する出口スクラム
弁及び入口スクラム弁を操作して制御棒の全挿入を実施
して原子炉出力の抑制を行こなう。
(Operation) Even if the conventional reactor protection device does not operate due to a failure or the like,
In response to an abnormal signal from the reactor via an independent logic circuit using a separate power supply, the outlet scram valve and the inlet scram valve that directly control the control rod drive mechanism are operated to completely insert control rods, thereby suppressing reactor power output. Do

(実施例) 本発明の一実施例を図面を参照して説明する。なお、
上記した従来と同一構成部分には同一符号を付して、詳
細な説明は省略する。第1図は構成図で、原子炉本体及
び制御棒4A乃至4Nの駆動制御装置等は上記した第3図と
同様である。従って第1図においてはバックアップスク
ラムパイロット弁B、3Bとこの上流にある空気供給源14
との間に保護装置30を設けている。この保護装置30は直
列にした三方弁A、Bである31A、31Bと逆止弁32及び空
気配管33と前記三方弁A、Bである31A、31Bの電磁弁ソ
レノイド34A、34Bさらにこれを制御するATWS論理回路35
Aと35Bで構成されている。
Example An example of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition,
The same reference numerals are given to the same components as those of the above-described conventional art, and the detailed description is omitted. FIG. 1 is a configuration diagram, in which the reactor body and the drive control devices for the control rods 4A to 4N are the same as those in FIG. Therefore, in FIG. 1, the backup scrum pilot valves B and 3B and the air supply
And a protection device 30 is provided between them. The protection device 30 controls the solenoid valves 34A and 34B of the three-way valves A and B 31A and 31B, the check valve 32 and the air pipe 33, and the solenoid valves 34A and 34B of the three-way valves A and B 31A and 31B. ATWS logic circuit 35
It consists of A and 35B.

このATWS論理回路A、35Aは第2図の回路構成図に示
すように原子炉圧力高A信号36A、同C信号36Cと原子炉
水位低A信号37A、同C信号37CのOR回路により構成さ
れ、このOR回路が成立すると三方弁A、31Aの電磁弁ソ
レノイドE、34Aを励磁する。またATWS論理回路B、35B
は、原子炉圧力高B信号36B、同D信号36Dと原子炉水位
低B信号37B、同D信号37DのOR回路により構成されてい
る。なお三方弁A、31Aと三方弁B、31Bは、前記したバ
ックアップスクラムパイロット弁13A、13Bと同一構造の
三方弁である。
The ATWS logic circuits A and 35A are constituted by an OR circuit of the reactor pressure high A signal 36A and the reactor pressure signal 36C and the reactor water level low A signal 37A and the reactor C signal 37C as shown in the circuit diagram of FIG. When this OR circuit is established, the solenoid valves E and 34A of the three-way valves A and 31A are excited. ATWS logic circuit B, 35B
Is composed of an OR circuit of the reactor pressure high B signal 36B and the reactor D signal 36D and the reactor water level low B signal 37B and the reactor D signal 37D. The three-way valves A and 31A and the three-way valves B and 31B are the same three-way valves as the backup scrum pilot valves 13A and 13B described above.

次に上記構成による作用について説明する。 Next, the operation of the above configuration will be described.

三方弁A、31A及び三方弁B、31Bは、ATWS論理回路
A、35A及びATWS論理回路B、35Bからの出力信号がない
時、即ち原子炉が出力運転中であって、原子炉に異常が
なければ電磁弁ソレノイドE、34Aと電磁弁ソレノイド
F、34Bが消磁している。この状態では、空気供給源14
よりの圧力空気が三方弁A、31Aのエグゾースト側を通
り、バックアップスクラムパイロット弁B、13Bへ流れ
込み、スクラムパイロット弁12A、スクラム弁空気配管1
1Aを経て出口スクラム弁9Aと入口スクラム弁10Aを閉ざ
している。この状態では制御棒4Aは引抜き方向に静止し
たままとなっている。
The three-way valves A and 31A and the three-way valves B and 31B are operated when there is no output signal from the ATWS logic circuits A and 35A and the ATWS logic circuits B and 35B, that is, when the reactor is in output operation and an abnormality occurs in the reactor. If not, the solenoid valve solenoids E and 34A and the solenoid valve solenoids F and 34B are demagnetized. In this state, the air supply 14
Pressure air passes through the exhaust side of the three-way valves A and 31A, flows into the backup scrum pilot valves B and 13B, and the scram pilot valve 12A and the scram valve air pipe 1
After 1A, the outlet scrum valve 9A and the inlet scrum valve 10A are closed. In this state, the control rod 4A remains stationary in the pull-out direction.

若しも原子炉に異常が発生すると、その時発せられる
炉圧力高信号36A乃至36D及び炉水位低信号37A乃至37Dに
より、ATWS論理回路A、35AとATWS論理回路B、35Bが同
時に出力信号を発し、夫々の電磁弁ソレノイドE、34A
と電磁弁ソレノイドF、34Bを励磁させ、三方弁の開方
向が切換ることにより、それまでの圧力空気は排気管2
3″より排気される。ここでOR回路が成立すると三方弁
B、31Bの電磁弁ソレノイドF、34Bが励磁する。この三
方弁A、31Aと三方弁B、31Bの各電磁ソレノイド34A、3
4Bの励磁により三方弁の開方向が共に切換り、空気供給
源14から流れ込む圧力空気の流路が断たれ、スクラム弁
空気配管11A乃至11Nの空気が排気管23″より排気され
る。なおこのATWS論理回路35A、35Bの各信号は、従来の
原子炉保護装置の論理回路と検出計器、論理電源等を別
種な回路として独立させており、従来装置における多重
故障発生に際しても影響なく作動する回路としてある。
If an abnormality occurs in the reactor, the ATWS logic circuits A and 35A and the ATWS logic circuits B and 35B simultaneously output signals according to the reactor pressure high signals 36A to 36D and the reactor water level low signals 37A to 37D that are generated at that time. , Each solenoid valve solenoid E, 34A
And the solenoid valves F and 34B are excited, and the opening direction of the three-way valve is switched.
When the OR circuit is established, the solenoid valves F and 34B of the three-way valves B and 31B are excited. The solenoids 34A and 3A of the three-way valves A and 31A and the three-way valves B and 31B are excited.
By the excitation of 4B, the opening directions of the three-way valve are both switched, the flow path of the pressure air flowing from the air supply source 14 is cut off, and the air in the scrum valve air pipes 11A to 11N is exhausted from the exhaust pipe 23 ″. Each signal of ATWS logic circuit 35A, 35B separates the logic circuit of the conventional reactor protection device, the detection instrument, the logic power supply, etc. as a separate circuit, and the circuit operates without any effect even when multiple failures occur in the conventional device There is.

圧力空気が排気管23″より排気されるとこの結果、出
口スクラム弁9Aと入口スクラム弁10Aが開き、制御棒駆
動水充てん水19Aからの高圧の駆動水が挿入配管7Aを通
り、制御棒駆動機構5A乃至5Nへ流れ込むため、制御棒4A
乃至4Nは全て炉心2に急速挿入されて原子炉出力が低下
する。なおこの時三方弁A、31Aと三方弁B、31Bは、い
ずれも同時に弁の開方向が切換わらなければ、制御棒4A
乃至4Nを挿入することができない配管接続としているの
で、万一片方だけの誤作動によって不用意な原子炉停止
には至らない。例えば三方弁A、31Aが誤作動したとす
ると、それまで無励磁であった電磁弁ソレノイドE、34
Aが誤信号から励磁し、三方弁の開方向が切換って、空
気供給源14からの圧力空気が閉ざされるが三方弁B、31
Bが正常であれば、圧力空気は三方弁B、31Bを通って出
口スクラム弁9Aと入口スクラム弁10Aの加圧状態を保つ
ことができる。
When the compressed air is exhausted from the exhaust pipe 23 ″, as a result, the outlet scram valve 9A and the inlet scram valve 10A open, and the high-pressure drive water from the control rod drive water filling water 19A passes through the insertion pipe 7A, and the control rod drive Control rod 4A to flow into mechanisms 5A to 5N
-4N are rapidly inserted into the reactor core 2 to reduce the reactor power. At this time, the three-way valves A and 31A and the three-way valves B and 31B are not connected to the control rod 4A unless the opening directions of the valves are simultaneously switched.
Because it is a pipe connection that can not insert up to 4N, accidental shutdown of the reactor does not occur due to malfunction of only one of them. For example, if the three-way valves A and 31A malfunction, if the solenoid valves E and
A is excited from the erroneous signal, the opening direction of the three-way valve is switched, and the compressed air from the air supply source 14 is closed.
If B is normal, the pressurized air can pass through the three-way valves B and 31B to keep the outlet scram valve 9A and the inlet scrum valve 10A pressurized.

なお本保護装置30は、バックアップスクラムパイロッ
ト弁A、13Aとバックアップスクラムパイロット弁B、1
3Bをバイパスした空気配管33と逆止弁32を設けており、
これは保護装置30だけが作動する場合において、排気管
23″から排気される圧力空気の急速な流れによって、バ
ックアップスクラムパイロット弁A、13Aまたはバック
アップスクラムパイロット弁B、13Bがその弁の構造上
閉じてしまうため、バイパス用配管を設けて圧力空気が
排気される方向のみ流れるためのものである。したがっ
て従来の保護装置では、多重故障により保護装置が作動
しない場合が考えられ、しかもこの様な事象は、確率的
にも低いものであるが、仮に発生したとすると運転員の
判断や操作では対応しきれない故障となることも考えら
れるが本発明では、上記確率をさらに低いものにでき、
制御棒挿入不具合を検出するパラメータとして原子炉圧
力と原子炉水位を採用して、自動的に制御棒の全挿入を
行い、原子炉の健全性を維持する。また、設置した三方
弁と空気配管の構成から、三方弁の片系誤動作に対して
も不用意な制御棒全挿入が回避できる。
The protection device 30 includes backup scrum pilot valves A and 13A and backup scrum pilot valves B and 1
An air pipe 33 bypassing 3B and a check valve 32 are provided.
This is the case when only the protection device 30 is activated.
The backup scram pilot valves A and 13A or the backup scram pilot valves B and 13B are closed due to the rapid flow of the compressed air exhausted from the 23 ″ due to the structure of the valves. Therefore, in the conventional protection device, it is conceivable that the protection device does not operate due to multiple failures, and such an event is low in probability, but is supposed to occur. If so, it is conceivable that a failure that cannot be dealt with by the judgment and operation of the operator may occur, but in the present invention, the above probability can be further reduced,
Reactor pressure and reactor water level are adopted as parameters for detecting control rod insertion failure, and all control rods are automatically inserted to maintain the integrity of the reactor. In addition, due to the configuration of the installed three-way valve and the air pipe, careless insertion of the control rod can be avoided even in the event of a one-way malfunction of the three-way valve.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上本発明によれば原子力発電プラント等において原
子炉運転中の異常発生に際して、例え従来の保護装置に
不動作が生じても、さらに別途の保護回路により全制御
棒の緊急投入を実施するのでその総合的信頼性は極めて
高く、しかも装置は簡易でありながら原子力発電プラン
トの運転効率及び信頼性を大幅に向上する効果がある。
According to the present invention, when an abnormality occurs during the operation of a nuclear reactor in a nuclear power plant or the like, even if the conventional protective device fails, even if the conventional protective device malfunctions, the emergency injection of all control rods is performed by a separate protective circuit. The overall reliability is extremely high, and the effect is that the operation efficiency and reliability of the nuclear power plant are greatly improved while the equipment is simple.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は本発明の
論理回路の回路構成図、第3図は従来の原子炉保護装置
の構成図、第4図は従来の論理回路の回路構成図であ
る。 4A〜4N……制御棒、5A〜5N……制御棒駆動機構、 6A……引抜配管、7A……挿入配管、 8A……方向制御弁ユニット、9A……出口スクラム弁、 10A……入口スクラム弁、11A〜11N……スクラム弁空気
配管、 12A……スクラムパイロット弁、 13A,13B……バックアップスクラムパイロット弁、 14……空気供給源、15A……電磁弁ソレノイドA、 16A……電磁弁ソレノイドB、17A……電磁弁ソレノイド
C、 17B……電磁弁ソレノイドD、18A,18B,21……論理回
路、 19A……制御棒駆動水充てん装置、22,32……逆止弁、 23A,23′A,23′B,23″……排気管、30……保護装置、 31A,31B……三方弁、33……空気配管、 34A……電磁弁ソレノイドE、34B……電磁弁ソレノイド
F、 35A,35B……ATWS論理回路。
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit block diagram of a logic circuit of the present invention, FIG. 3 is a block diagram of a conventional reactor protection device, and FIG. 4 is a conventional logic circuit. FIG. 3 is a circuit configuration diagram of FIG. 4A to 4N: Control rod, 5A to 5N: Control rod drive mechanism, 6A: Pull-out piping, 7A: Insertion piping, 8A: Directional control valve unit, 9A: Outlet scram valve, 10A: Inlet scram Valves, 11A to 11N: Scrum valve air piping, 12A: Scrum pilot valve, 13A, 13B ... Backup scrum pilot valve, 14: Air supply source, 15A: Solenoid valve solenoid A, 16A: Solenoid valve solenoid B, 17A ... Solenoid valve solenoid C, 17B ... Solenoid valve solenoid D, 18A, 18B, 21 ... Logic circuit, 19A ... Control rod drive water filling device, 22, 32 ... Check valve, 23A, 23 'A, 23'B, 23 "... Exhaust pipe, 30 ... Protector, 31A, 31B ... Three-way valve, 33 ... Pneumatic piping, 34A ... Solenoid solenoid E, 34B ... Solenoid solenoid F, 35A, 35B ... ATWS logic circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】原子力発電プラント等の原子炉の制御棒を
緊急挿入するために制御棒駆動機構に供給する駆動水を
制御するスクラム弁に対して圧力空気を供給する空気配
管とこの圧力空気を制御するスクラムパイロット弁とそ
の上流側にバックアップスクラムパイロット弁と逆止弁
とを並列にし、さらにその上流側に他のバックアップス
クラムパイロット弁を直列にし、その上流に圧力空気供
給源を備えた原子炉保護装置において、前記直列にした
他のバックアップスクラムパイロット弁の上流側と前記
バックアップスクラムパイロット弁が前記逆止弁と合流
した下流側との間を連通する配管に設けられた他の逆止
弁と、この他の逆止弁の上流側と前記他のバックアップ
弁と合流した上流側と圧力空気供給源との間を連通する
配管に、直列に2台の三方弁を配設すると共に、夫々の
三方弁を駆動する電磁ソレノイドに対して複数の原子炉
異常信号を入力した時に前記電磁弁ソレノイドを別電源
にて作動させる論理回路からなる独立した保護装置を設
けたことを特徴とする原子炉保護装置。
An air pipe for supplying pressure air to a scram valve for controlling driving water supplied to a control rod drive mechanism for urgently inserting a control rod of a nuclear reactor such as a nuclear power plant, and an air pipe for supplying pressure air to the scram valve. A reactor having a scram pilot valve to be controlled, a backup scram pilot valve and a check valve arranged in parallel on the upstream side thereof, another backup scram pilot valve arranged in series on the upstream side thereof, and a pressure air supply source provided upstream thereof. In the protection device, another check valve provided in a pipe communicating between the upstream side of the other backup scrum pilot valve in series and the downstream side where the backup scrum pilot valve merges with the check valve. A pipe connected in series between the upstream side of the other check valve, the upstream side joined with the other backup valve and the pressure air supply source, A three-way valve is provided, and an independent protection device comprising a logic circuit for operating the solenoid valve solenoid with a separate power supply when a plurality of reactor abnormal signals are input to the solenoids for driving the respective three-way valves. A nuclear reactor protection device characterized by comprising:
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